刘振亚:建设我国能源互联网,推进绿色低碳转型(上)

2020-07-28 19:18:35 太阳能发电网
刘振亚,全球能源互联网发展合作组织主席、中国电力企业联合会理事长、瑞典皇家工程科学院院士、英国皇家工程院院士、德国国家工程院院士。  化石能源为主的发展方式难以为继,建设以智能电网为基础、特高压电网为关键、清洁能源为根本的我国能源互联网,将全面促进清洁发展,保障能源安全,对我国转变经济发展方式,

 

 建设我国能源互联网是推动能源变革转型的根本途径


  建设我国能源互联网是落实习近平总书记关于推进能源安全新战略、构建国内和全球能源互联网等有关要求的重要举措,是新发展理念在能源领域的创新实践,将从能源生产、消费、市场等环节协同发力,转变以煤、油、气为主体的能源格局,打造清洁主导、电为中心、互联互通的新型能源体系,开辟绿色、低碳、可持续的能源发展新道路。


  生产环节,以清洁主导转变能源生产方式。我国太阳能、风能、水能技术可开发量分别超过100亿、35亿、6亿千瓦,完全能够满足我国未来能源需求。发挥清洁能源资源优势,加快清洁替代,推动以水、风、光等清洁能源替代化石能源,是实现能源供给革命的必然要求。重点要大力开发西部太阳能发电、“三北”风电、西南水电等大型清洁能源基地,因地制宜发展分布式能源和海上风电,安全高效发展核电,配套建设抽水蓄能和电化学等储能系统,以风光水储协同保障能源供应,打造高质量发展的“绿色引擎”。煤电要严控总量、优化布局、调整定位,加快转型。压减东中部低效煤电,新增全部布局到西部和北部地区,煤电装机在2025年前达峰(11亿千瓦),并逐步压减和退出。煤电功能定位由主体电源逐步转变为调节电源,更好促进清洁能源发展。


  消费环节,以电为中心转变能源消费方式。电能是优质高效的二次能源,经济价值相当于等当量煤炭的17.3倍、石油的3.2倍,电能消费占终端能源消费比重每提高一个百分点,能源强度下降3.7%。加快电能替代,推动以电代煤、以电代油、以电代气、以电代柴,形成电能为主的能源消费格局,将大幅提高我国能效水平,降低油气进口依赖度,是实现能源消费革命的根本途径。应在工业、交通、商业、农业、生活等各用能领域全面实施电能替代,提高能源消费品质和效率,让煤油气等资源回归工业原材料属性,创造更大价值。同时,依托充足经济的清洁能源发电,推动电制氢气、甲烷等燃料和原材料,培育绿色循环新型产业,为经济高质量发展提供有力支撑。2035年前,电制燃料和原材料产业实现规模化发展;到2050年,电解水制氢年产量达到6500万吨,电制甲烷年产量达到500亿立方米。


  市场环节,以大电网大市场实现能源大范围优化配置。电网既是能源输送的高效载体,也是市场配置的重要平台。基于完全具有自主知识产权的特高压技术创新,我国正在建设世界上电压等级最高、配置能力最强的特高压交直流混合电网,为保障能源安全、推动清洁发展发挥了关键作用。面对更大规模“西电东送、北电南供”需要,亟需加快建设以智能电网为基础、特高压电网为骨干网架的全国能源优化配置平台,形成西部为送端、东部为受端的两大同步电网,全面提高配置能力和安全水平,满足清洁能源大规模接入、输送和消纳需要,根本解决弃水、弃风、弃光和“窝电”等问题。同时,依托大电网加快建设全国统一电力市场,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,更好促进能源跨区跨省交易和经济高效配置。在主要立足国内前提下,加强国际能源合作,积极推动我国与俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦、缅甸、老挝等周边国家电力互联,利用国际资源,丰富能源供应体系,实现开放条件下能源安全。


  表2 中国特高压工程列表

 

  建设我国能源互联网将大幅提升能源自主保障能力,根本解决能源安全问题,总体分三步走。第一步增量替代。2025年前,煤电装机规模达峰,总量控制在11亿千瓦,新增能源需求主要由清洁能源提供,基本扭转化石能源增长势头。第二步存量替代。2035年前,煤电逐步退出,降到9亿千瓦以下;油、气年消费量达峰并稳步降低,减少进口达到1亿吨、500亿立方米;清洁能源和电能比重加快提升,达到47%、41%;能源自给率达到88%。第三步全面转型。2050年前,我国能源互联网全面建成,能源发展方式实现根本转变。届时,煤电将降到4亿千瓦以下,每年减少油、气进口4亿吨、1500亿立方米,清洁能源占一次能源比重从目前的22%提高到74%,能源自给率从目前的80%提高到95%,单位GDP能耗和碳排放比目前分别降低60%、68%,跨区跨省资源配置能力超过7.4亿千瓦,为我国全面建设社会主义现代化强国提供安全、清洁、高效、可持续的能源保障。


  表3 中国能源变革转型发展阶段性目标

 

 

  建设我国能源互联网价值巨大、意义深远


  我国能源互联网涉及领域广、带动力强,为我国应对当前风险挑战提供了破局之策。能够推动重大前沿技术突破,培育和壮大一批高科技企业,既有利于稳定经济基本盘,又将有力促进我国高质量发展,是振兴经济、留住青山、赢得未来的重要举措。


  推动产业升级和投资就业。能源互联网聚集了新能源、新材料、特高压、储能、电动汽车、5G、大数据等“新基建”重点领域和关键技术,是世界科技竞争的前沿阵地。建设我国能源互联网将有力推动这些领域技术创新和高端装备制造,促进产业链升级、价值链提升,打造经济发展新模式、新业态、新动能,在扩大有效投资,促进经济持久稳定增长中发挥“火车头”作用。预计“十四五”期间,我国能源互联网投资可达9万亿元,其中电源、电网投资分别为7万亿、2万亿元,增加就业岗位900万个,带动相关市场主体发展,稳企业、稳投资、保就业作用显著。

 

图2 中国能源互联网重点攻关技术



  降低全社会用能成本我国已逐步进入光伏、风电平价上网时代,预计2025年西部和北部地区清洁能源发电成本将低于0.3元/千瓦时,通过特高压送至东中部地区经济性显著。依托能源互联网,统筹利用资源差、时间差、价格差,推动清洁能源规模化开发和经济高效配置,到2035年、2050年将使全社会平均度电价格降低0.06元、0.12元,每年减少用能成本7000亿、1.7万亿元,让企业和千家万户用上清洁电、便宜电,让全体人民共享能源变革的红利。


  大幅减少碳排放。建设我国能源互联网,加快清洁替代和电能替代,将推动能源系统与碳脱钩、经济发展与碳排放脱钩,根本解决发展与减排的矛盾,以较低成本、较小代价、更快速度实现减排目标。2025年,我国碳排放达峰(97亿吨),2035年、2050年减少到67亿、30亿吨,较峰值下降30%、70%,兑现减排承诺,在全球气候治理中占据主动。


  改善生态环境与健康。我国能源互联网是建设美丽中国的助推器,在减少环境污染、节约水资源等方面将发挥重要作用。到2035年、2050年,每年可减少大气污染物排放1500万、2700万吨;节约淡水700亿、1400亿吨。我国生态环境的根本改善,将显著降低自然灾害风险,减少污染引发的各种疾病,提高人民健康水平和幸福感。


  促进区域协同发展。通过加快西部、北部清洁能源集约化开发和大规模外送,变资源优势为经济优势,将有力带动西部大开发和东北全面振兴,扩大投资就业,促进边远和贫困地区脱贫致富,缩小地区发展差距,实现共同富裕目标。目前,西部地区每年通过特高压电网外送电力约3000亿千瓦时,仅售电收入就超过850亿元,对于带动当地经济发展作用显著。


  助力人类命运共同体建设。全球能源互联网本质是全球能源命运共同体,是人类命运共同体建设的重要内容。历史上煤炭革命、油气革命、电气革命,都是西方发起和主导,相关国家由此成为世界强国。新的历史条件下,以建设我国能源互联网为契机,引领全球能源互联网发展,在世界上举起绿色低碳发展的中国旗帜,将彰显我国责任担当,显著提升国际影响力和话语权,有力促进“一带一路”和人类命运共同体建设。



作者:刘振亚 来源:中国能源报 责任编辑:jianping

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